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動態無功補償裝置有哪些?

動態無功補償裝置有:同步調相機,并聯電容器,動態無功補償裝置(SVC),靜止無功發生器(SVG)和有源電力濾波器(APF)。

1)靜止無功發生器(SVG)

     靜止無功發生器(SVG)是比 SVC 更先進的一種電力電子開關控制的動態無功補償裝置。其結構與 SVC 不同,不需要并聯電抗器、電容器等元件,僅需要較小容量的電容器作為儲能單元即可。SVG 并聯在系統中,通過整流單元對電容器充電,使其保持在一個固定的電壓水平。SVG 吸收電網無功時,呈感性;發出無功時,呈容性。

SVG 具有體積小,響應速度達毫秒級,實現實時跟蹤補償等特點。但是成本較高, 由于采用電力電子開關控制與電網的連接,也存在受電壓等級限制的問題,常用于低壓電網。SVG 雖然實時性好,但是儲能電容器容量有限,不適合大容量的無功補償,實際中常常配合并聯電容器或 SVC 等裝置共同使用。

2)有源電力濾波器(APF)

    有源電力濾波器(APF)是一種由電力電子器件構成的補償裝置,它能夠實時的改善電網功率因數和治理電網中的諧波,實現補償電網無功。有APF 主要有檢測單元、控制單元和主電路組成。主電路的功能有,通過三相全控橋工作在逆變狀態,APF 向電網提供補償電流;通過電力二極管整流電路,電網向儲能電容器充電。APF 具有高度的動態響應性,可同時補償變化的無功并抑制諧波,受電網參數影響小不會產生諧振。

3)同步調相機

    調相機是電網中最早使用的動態無功補償裝置,原理與同步發電機相同,但它只輸出無功電流。調相機工作時,通過控制激磁電流的大小,可改變輸出的無功電流由容性電流變為感性電流。調相機具有容量大,運行穩定,受諧波影響小等特點,但是它的體積較大,運行成本高,效率低。因此目前電網中大部分調相機已被并聯電容器替代。

4)并聯電容器

并聯電容器是目前配電網中應用最廣泛的動態無功補償裝置,通過斷路器將電容器并聯接于電網。并聯電容器具有原理簡單,安裝維護方便、成本低等特點。 但是它只能提供固定容量的無功, 動態無功補償容量越大, 裝置的體積也隨之增大。 為了避免投入電容器時的合閘涌流,在電容器末端串聯一定容量的電抗器以降低合閘過電壓和過電流的影響。 

5)靜止無功補償裝置(SVC)

靜止無功補償裝置是一種實時快速的動態無功補償裝置, 亦可根據系統電壓和無功需求的變化自動跟蹤補償, 靜止兩個字是與同步調相機的“旋轉”相對應的。SVC 具有補償容量連續可調,響應速度達到毫秒級,比機械設備的動作速度快,在先進的控制策略下自動投切平滑調節補償容量,采用 TSC-TCR 結構實現即可發出容性無功又可發出感性無功等特點。TSC 一般采用多臺電容器并聯,TCR電抗器容量需與電網參數配合并且稍大于單臺電容器容量。

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